05 第5章 排土工作.pptx

第1页：第五章 排土工作 章节目录

第一节概述第二节推土犁排土第三节机械铲排土第四节推土犁与机械铲排土线的发展及其比较第五节推土机排土第六节胶带排土机排土第七节其它排土工艺第八节排土场建设第九节排土工艺选择第五章排土工作

第2页：排土工作

• 排土工作（Dumping）利用排土设备按一定的要求向排土场堆弃剥离物的工艺环节。排土场（Dump）——堆放剥离物的场所。分
• 排土工作重要性
• 排土工作是露天矿生产工艺环节的最后一个环节；
• 排土工作影响运输周期时间，影响采掘、运输设备效率；
• 排土工作关系到露天矿剥离工程能否正常发展；
• 排土费用影响露天矿生产成本和经济效益。外排土场内排土场

第3页：排土工作特点

• 排土工作特点
• 排土工作与采装工作有相似之处，其工作线及工作面都随着时间而不断推移，具有移动性；但两者发展方向相反；
• 排土工作面与采掘工作面都具有一定的作业参数，但排土工作面可采用较大的参数，如高排土台阶；
• 排弃物料为松散物料，设备效率高；
• 排土台阶稳定性差；
• 排土工作是由下而上逐渐占领排土空间

第4页：排土设备

• 排土设备
• 排土犁（Dumping plough）2、挖掘机
• 推土机（Bulldozer）
• 胶带排土机
• 前装机（Front end loader）6、铲运机
• 水力排土设备（Debris disposal machine）

第5页：推土犁的结构特点

• 推土犁作业方式及排土工序
• 推土犁的结构特点：推土犁是一种行走在轨道上的排岩设备，它自身没有行走动力，由机车牵引，工作时利用汽缸压气将犁板张开一定的角度，并将堆置在排岩线外侧的岩土向下推排

第6页：作业原理

• 推土犁作业方式及排土工序
• 作业原理：列车进入排岩线排卸岩土后，排土犁进行推刮，将部分岩土推落坡下，上部形成新的受土容积，然后列车再翻卸新的岩土，直到线路外侧形成的平盘宽度超过或等于排土犁板的最大允许排土宽度，排土犁已不能进行排岩作业时，用移道机进行移道.一般排岩线每卸2 ~ 6列车由排土犁推刮一次，每经过6~8次推排后需移设线路，排土犁废石场台阶高度通常为10~25m

第7页：推土犁作业方式及排土工序

• 推土犁作业方式及排土工序
• 特点：推土犁排岩具有如下优点:
• 推土犁价格低，排岩效率高.每台推土犁的价格仅为挖掘机的1/3，而排岩效率为挖掘机的两倍;
• 设备结构简单，便于维修;
• 推土犁适用性强，适用于准轨运输的各种地质条件，各种岩石硬度的内外废石场;
• 推土后的路基不需要加工便可直接铺设线路

第8页：推土犁作业方式及排土工序

• 推土犁作业方式及排土工序
• 特点：缺点:
• 排岩台阶高度受到限制，一般为10~12m;
• 移道步距较小，两次移道间的容土量少，因而需设较多的排岩线

第9页：排土线主要参数

• 排土线主要参数：h、L、a、B
• 排土台阶高度h——主要取决于剥离物的物理力学性质以及气候条件。一是排土台阶的下沉问题和稳定性二是雨水影响稳定性一般讲在保证台阶稳定性及安全的条件下，应尽量采用较大台阶高度，可提高台阶排土线生产能力和排土效率，降低排土成本。
• 排土线长度L——应综合考虑适当确定。（L过长则使列车入换时间增大，影响翻车效率；若L过短，则移道频繁，也影响排土线效率。一般1000~1500m较好）。应考虑

第10页：移道步距

• 移道步距a：——受推土机主翅板外伸距离d及移道前列车翻卸的“工程土”数量限制。一般2.5~3.0m。a≤d—b，（m）b——铁道中心线至排土场坡顶线的最小允许距离。d——推土犁翅板最大外伸距离。
• 排土线平盘宽度B——主要考虑以下两个部分
• 保证排土线上的运输干线、排土线以及辅助作业所需的宽度B。
• 运输线路、设备等与坡底线间要有安全距离C，以保证上台阶滚落大块不影响本平盘的作业

第11页：特点及适用条件特点

三、推土犁排土线生产能力Qp式中：我国露天矿推土犁排土线生产能力可达110~150万m3四、特点及适用条件特点：推土犁推土作业影响列车翻车作业，效率低。适用：小型矿（铁道运输）T——班作业时间，min；η——由于推土、移道、内外障所影响的排土线时间利用系数0.5~0.6；Tp——列车翻车周期时间（包括入换、欠车时间），min；nv——每列车载量（实方），m3

第12页：单斗挖掘机排土主要与铁道

• 单斗挖掘机排土作业方式及主要工序
• 单斗挖掘机排土主要与铁道运输配合

第13页：单斗挖掘机排土主要与铁道

• 单斗挖掘机排土作业方式及主要工序
• 单斗挖掘机排土主要与铁道运输配合。挖掘机站在受土坑中间平台上，将列车翻入受土坑的土岩倒堆到台阶外侧。如图，排土台阶分上下两个台阶

第14页：主要工序

• 单斗挖掘机排土作业方式及主要工序
• 主要工序：列车进入排土线后，依次将废石卸入临时废石坑，再由挖掘机转排。该工艺要求临时废石坑的长度不小于一辆翻斗车的长度，坑底标高比挖掘机作业平台低1～1.5m，容积一般为200～300m3。排岩台阶分为上下两个台阶，电铲在下部台阶顶面从临时废石坑里铲取废石，向前方、侧方、后方堆置。其中向前方、侧方堆置形成下部台阶，向后方堆置为上部台阶的新排土线修筑路基，如此作业直至排满规定的台阶总高度

第15页：挖掘机堆垒作业分前进式

• 挖掘机堆垒作业分前进式和后退式两种
• 前进式——挖掘机由排土线的起点向尽头方向作业。特点：线路质量好适用：雨季作业，松软物料
• 后退式——挖掘机由尽头向起点。特点：A、线路移设可与挖掘机堆垒同时进行B、线路质量差适用：台阶高度不大，较稳定时

第16页：挖掘机堆垒上、下台阶顺序

• 挖掘机堆垒上、下台阶顺序——三种
• 一次堆垒——上、下台阶一次堆垒优点：挖掘机移动距离短；有利于挖掘机安全；缺点；电缆经常移动。
• 分层堆垒——先堆垒下分台阶，然后返回堆垒上台阶。优点：电缆总在挖掘机后面；缺点：挖掘机走行距离增加一倍。
• 联合堆垒——先堆垒下分台阶长度150~200m，再返回堆垒上分台阶，分段分层堆垒。优点：充分发挥上述两种方法的优点，广泛应用

第17页：挖掘机排土线主要参数

• 挖掘机排土线主要参数：包括：受土坑尺寸；排土台阶高度h
• h2；排土线长度L；移道步距a。
• 受土坑尺寸：——考虑受土坑容积和作业安全。
• 受土坑容积：
• 受土坑长度式中：nq——列载量，（m3）；t车——一个车辆长度，m。
• 受土坑底标高或坑深h0：应低于挖掘机设立水平1~1.5m，且在铁道线路下6m深为宜

第18页：排土台阶高度

• 受土坑路基一侧坡度应大于60°；
• 受土坑坡顶线距铁路中心线距离c≥1.4~1.6m。
• 排土台阶高度h1，h2，h（m）

第19页：排土线长度

• 排土线长度L：——确定方法有二（充分利用挖掘机能力的原则）
• 由于随L增长，排土线列车通过能力下降，Qs=f（L）；而电铲本身能力即堆垒土岩能力Qw是一定的。Qw=Qs=f（L）取时的L值合理。为使挖掘机能力充分发挥，常使Qs=（1.15~1.20）Qw。
• 使排土费用最低。求解minC=fc（L）（C—各项费用总和）一般来说，对4m3斗容电铲，L=600~1800m。
• 排土挖掘机的生产能力较采掘时生产能力高出60~70%5—3机械铲排土
• 移道步距a（m）Lf=受土坑上部长度（1.03~1.25）l车

第20页：特点适用条件

• 特点适用条件1、优点：
• 作业效率高，生产能力大，与列车翻土作业互不影响；
• 移道步距大；
• 排土作业可靠，安全。
• 缺点：挖掘机电缆影响作业；排土线能力较大，易产生较大富余。
• 适用：铁道运输露天矿

第21页：作业方式

• 汽车运输、推土机排土
• 作业方式：分为边缘排土和场地排土

第22页：作业方式

• 汽车运输、推土机排土
• 作业方式：分为边缘排土和场地排土
• 边缘排土（如图a）

第23页：作业方式

• 汽车运输、推土机排土
• 作业方式：分为边缘排土和场地排土
• 边缘排土（如图a）汽车排土作业方式：汽车以后退方式驶近排土台阶坡顶线翻卸土岩。要求在保证安全情况下，尽量使翻卸土岩翻入边坡上，使平盘上少剩或不剩土岩，以减少推土机推土工作量。车挡：为了保证安全，防止汽车掉下去，在坡顶线附近应设车挡——土棱。车挡尺寸

第24页：作业方式

• 汽车运输、推土机排土
• 作业方式：分为边缘排土和场地排土
• 边缘排土（如图a）特点：
• 推土机推土工作量小
• 汽车需后退式翻卸；不安全，易掉下去。（特别是夜间和雨季）适用条件：排土岩石较坚硬，排土台阶较稳定时

第25页：场地排土

• 场地排土（如图）汽车作业方式：汽车将土岩翻卸到排土台阶上，然后由推土机将土岩推到坡下。5—5推土机排土特点：
• 不需设车挡；汽车作业安全；
• 推土机推土工作量大；
• 需较宽的排土台阶宽度。适用条件：松散物料，排土台阶稳定性差时，以及夜间作业

第26页：排土线参数

• 排土线参数：H、L、Bp
• 排土台阶高度H：主要与岩性有关，在保证台阶稳定与安全条件下可采用较高的台阶高度（上百米）（南芬）。
• 排土线长度L：按需同时翻车的汽车数量确定，同时考虑台阶平整和备用需要。5—5推土机排土L=nb（m）式中：b——每台汽车卸载时占用工作线长度，30~40m。（与汽车调车方式及转弯半径有关可取b≥2Rmin，m）n—同时卸载汽车数。（卸载数）

第27页：推土机台数计算

（辆）式中：N

实动排土汽车数，辆；T——汽车作业周期，min；t——每辆汽车卸载及调车入换时间，min。5—5推土机排土式中：t1——汽车卸载时间，0.5~1min；t2——汽车换挡时间，0.2min；R——汽车转弯半径，12~15m；V——调车时汽车运行速度，60~120m/min。则排土线总长度L0为：L0=（2.5~3）L（m）

第28页：排土平盘宽度Bp①边缘排

• 排土平盘宽度Bp
• 边缘排土时：
• 场地排土时：（m）（排土

第29页：推土机生产能力

（三）推土机生产能力（m3/班）决定因素：一是功率；二是推运距离；三是岩性。5—5推土机排土功率为80～100马力推土机的推送能力可参照下表数据选取。154100~12068327~20自卸汽车载重量，t387~410270~387180~270120~18080~100推土机功率，马力

第30页：无连接桥的胶带排土机

• 排土机类型、规格胶带排土机主要有2种类型
• 无连接桥的胶带排土机

第31页：有连接桥的胶带排土机

2、有连接桥的胶带排土机5—6胶接桥的胶带排土机5—6胶带排土机排土

第32页：排土作业方式

• 排土作业方式
• 无中间连接桥的胶带排土机作业方式：
• 上排——排土机站立于排土台阶底盘上，向上部坡面排土。
• 下排——排土机站立于排土台阶顶盘上，向下部坡面排土。
• 上排、下排组合——排土机站立于排土台阶平盘上，向上部坡面和下部坡面排土。
• 有中间连接桥的胶带排土机作业方式：由两组上、下排结合的4个分台阶组成组合台阶。
• 排土机与胶带输送机的位置及排土线发展方式

第33页：排土线发展方式

• 排土机既可位于胶带输送机的内侧，也可位于外侧。为保证排土机安全，下排时可位于内侧。
• 排土线发展方式（平行推进、扇形推进）排土线平行推进作业过程示意图

第34页：排土线扇形推进作业过程示

排土线扇形推进作业过程示意图5—6胶带排土机业过程示意图5—6胶带排土机排土

第35页：排土参数

• 排土参数H、A
• 排土台阶高度H：（如图）
• 上排土台阶高度H0，取决于排土机卸料臂的规格。考虑R0限制时：考虑卸料高度时：（m）（m）（m）

第36页：排土参数

• 排土参数H、A
• 排土台阶高度H：（如图）
• 上排土台阶高度H0，取决于排土机卸料臂的规格

第37页：下排土台阶高度

• 下排土台阶高度H1，主要取决于物料性质，台阶稳定条件及卸料臂长。
• 排土宽度A——与排土机和胶带输送机的布置，设备规格，排土方式及土岩性质等有关。
• 推土机位于胶带输送机内侧时：（m）（m）

第38页：铲运机排土

• 拉铲排土拉铲除用于倒堆作业外，还用于排土场与运输设备配合排土。
• 前装机排土将翻车后的土岩挖掘，转运后向上分台阶和向下分台阶排弃。
• 铲运机排土参见铲运机采装作业方式——集、采、运、排于一体

第39页：排土场建设主要包括

• 排土场建设主要包括——堆垒排土线初始路堤；修筑运输干线系统、供电工程等。
• 排土场建设主要设备：挖掘机、推土机、铲运机、推土犁、胶带排土机等。
• 山坡条件下排土场建设一般沿山坡用挖掘机、推土机或人工开挖单侧沟，再铺设铁道或胶带输送机。单侧沟规格，取决于所铺设的运输设备类型和掘沟设备。
• 单斗铲掘沟时，沟底宽度（铁道运输）式中：Rk——挖掘机机体回转半径；S——履带走行机构宽度；C——挖掘机离台阶坡顶线的安全距离

第40页：用推土机排土时

• 用推土机排土时，沟底宽度为运输平台宽度，汽车卸载处的路基宽度，应满足汽车会让和转向需要。
• 胶带排土机排土时，初始路堤，常用单斗铲和汽车完成，应满足胶带直线布置的要求。若受地形限制无法依次按排土线全长修路堤时，可分段建设逐渐加长。
• 平地条件下排土线建设（较复杂，需分层堆垒至要求高度）
• 人工涨道法——每次涨高0.3~0.5m（图5-31）

第41页：推土犁涨道法

• 推土犁涨道法——每次涨高0.4~0.5m（图5-32）。
• 推土机涨道法——初始路基高度一般≤5m（图5-33）

第42页：单斗铲涨道法

4、单斗铲涨道法

每次涨高3~4m（图5-34）①交叉分层②混合分层③顺序分层

第43页：拉铲涨道法

5、拉铲涨道法

（图5-35），用拉铲涨道可加大一次涨道高

第44页：胶带排土机涨道

• 胶带排土机涨道（图5-36、5-
• 5-38）
• 上排初始路堤
• 按排土机允许工作坡度修筑初始路堤
• 不稳定岩性修筑方法（顺序排多个三角堆）

第45页：剥采、运输工艺环节的设备

• 选型原则及考虑因素考虑因素：
• 剥采、运输工艺环节的设备类型，应使之相互配合；
• 排弃岩石性质；
• 作业的安全性、效率、经济效益等；
• 气候条件；
• 排土能力要求。选型原则：
• 技术上能满足排土作业要求，设备效率能充分发挥；
• 经济上设备价格低，生产费用低；
• 设备使用寿命与开采年限匹配

第46页：排土设备与采运设备的配合

二、与采运设备相配合的排土设备及适用条排土工艺选择

第47页：排土工艺选择

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第48页：排土工艺选择

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